Page 13 - E-modul Penuntun Praktikum

PANDUAN PRAKTIKUM METODE EKSPERIMEN FISIKA

5. IV. EKSPERIMEN SINAR KATODA

I. Tujuan Eksperimen
• Menentukan rasio muatan dan massa electron
• Menyelidiki fenomena elektron dan pembelokan magnetik

II. Alat dan Bahan
• Handphone yang sudah terinstal aplikasi PhysicsApp

III. Teori
Pada tahun 1897, J. J Thomson berhasil menentukan e/m
yakni muatan listrik dibagi massa zarah, dengan mengenakan
medan listrik menyilang sinar katode. Pada eksperimen ini, berkas
elektron diperoleh dengan menggunakan electron gun. Berkas
elektron ini kemudian dipercepat melalui beda potensial ∆V.
Adanya beda potensial ini menghasilkan energi potensial elektron
(e∆V) yang seluruhnya diubah menjadi energi kinetik elektron
sebesar (1/2mv ) ketika elektron tersebut mencapai ujung yang lain.
2
Pada posisi ini elektron mempunyai kecepatan sebesar:

1/2
2 ∆
= � �

Setelah dipercepat elektron akan memasuki daerah yang
diberi medan magnet B yang dibangkitkan oleh sepasang koil
Helmholtz. Besar medan magnet di daerah koil Helmholtz
ditentukan dengan persamaan:

0
=
(5/4) 3/2
dimana N jumlah lilitan pada Helmholtz coil, I arus yang mengalir,
a radius Helmholtz coil dan konstanta permeabilitas udara
0
( =4πx10 ).
-7
0
Harga Perbandingan muatan dan massa elektron (e/m) diperoleh
dari dua besaran kecepatan elektron v dan kuat medan magnet B
tersebut, yaitu:

13